信号与系统实验总结及心得体会
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刘梦颉
2011210960 信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业核心基础课程，该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，是将学生从电路分析领域引入信号处理与传输领域的关键性课程，为此开设必要的实验对我们加强理解深入掌握基本理论和分析方法，以及对抽象的概念具体化有极大的好处，而且为后续专业课程的学习提供了理论和大量实验知识储备，对以后的学术科研和创新工作都是十分重要的。下面我将从实验总结、心得体会、意见与建议等三方面作以总结。
一． 实验总结
本学期我们一共做了四次实验，分别为：信号的分类与观察、非正弦周期信号的频谱分析、信号的抽样与恢复（PAM）和模拟滤波器实验。
1.信号的分类与观察
主要目的是：观察常用信号的波形特点以及产生方法，学会用示波器对常用波形参数进行测量。主要内容是：利用实验箱中的S8模块分别产生正弦信号、指数信号和指数衰减正弦信号，并用示波器观察输出信号的波形，测量信号的各项参数，根据测量值计算信号的表达式，并且与理论值进行比较。
2.非正弦信号的频谱分析
主要目的是：掌握频谱仪的基本工作原理和正确使用方法，掌握非正弦周期信好的测试方法，理解非正弦周期信号频谱的离散性、谐波性欲收敛性。主要内容是：通过频谱仪观察占空比为50%的方波脉冲的频谱，和占空比为20%的矩形波的频谱，并用坐标纸画图。
3.信号的抽样与恢复
主要目的是：验证抽样定理，观察了解PAM信号的形成过程。主要内容是：通过矩形脉冲对正弦信号进行抽样，再把它恢复还原过来，最后用还原后的图形与原图形进行对比，分析实验并总结。
4.模拟滤波器实验
主要目的是：了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性，比较无源和有源滤波器的滤波特性，比较不同阶数的滤波器的滤波效果。主要内容：利用点频法通过测试无源低通、高通、带通和有源带阻，以及有源带通滤波器的幅频特性，通过描点画图形象地把它们的特点表现出来。
通过对信号与实验课程的学习，我掌握了一些基本仪器的使用方法，DDS信号源、实验箱、示波器、频谱仪等四种实验仪器。初步了解了对信号的测试与分析方法对以前在书本上看到的常见信号有了更加具体的认识，使得书本上的知识不再那么抽象。
DDS信号源，也就是函数发生器，可以产生固定波形，如正弦波、方波或三角波，频率和幅度可以调节。实验箱是很多个信号实验装置的集合，可谓集多种功能于一身，其中包括函数发生器、模拟滤波器、函数信号的产生与测量、信号的抽样与恢复等模块。示波器能把抽象的电信号转换成具体的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同的信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数。
二． 心得体会
这些年来，有限的时间和精力都投入到了学习当中，动手能力比较差，所以对于实验课程并不是很擅长。实验时不能很迅速的熟悉每种仪器的使用方法，调试的时候有时会感觉无从下手，不知道具体按哪个键才能得到想要的波形和结果，往往在波形有问题的时候不知道是哪里出错了，画图的时候也显得比较缓慢，画出来的图形总是不太好看。但正因为如此，我认为开设这门课程对于锻炼我的动手操作的能力有很大的帮助，也能提高我对课程的兴趣，而且实验中所用到的仪器都是常用的基本仪器，以后分析信号时一定会经常需要，现在先掌握一些它的基本用法，以后要用时就能更熟练，为以后的研究奠定了基础。在我看来，自学能力、读图绘图能力、联系理论知识的能力、分析问题的能力、实验精神等对于完成实验是不可或缺的。
1.自学能力
实验前，我们需要对即将进行的实验进行预习。首先，应该有关对仪器有一个总体的认识，略读一下仪器的说明书，熟知仪器对实验的作用以及和实验有关的工作原理。其次，书写预习报告并不是将实验书本上的内容抄一遍！书写预习报告让我们更好的掌握实验所需要的知识，充分的预习可以让我们明确实验目的和实验内容，掌握实验步骤，这样能既可以保证实验的顺利进行，还可以让我们更容易的通过实验发现自己的问题。
2.读图绘图能力 除了学会如何操作实验仪器外，学会如何读图读数也是衡量是否掌握实验仪器使用的重要指标之一。我们通过示波器将信号的波形、频率特性反映出来后，要知道它们的参数就要学会读图读数，在示波器上我们可以读出波形的峰峰值、周期、频率、显示器每格代表的数值等。数据的直观反映就是图像，为了分析比较的方便我们需要大量绘图。完成实验并不需要太多时间，但绘图的过程却相当的艰辛，第一次绘图完成后给老师检查不合格，拿回去又得一步步重来，异常考验我的毅力。每次画图，不仅要建立合适的坐标系、1：1地将图形绘制在坐标纸上，还要标注仪器显示频上的各种参数，此外，图形需要美观，图线需要圆滑。
3.联系理论知识和分析问题的能力
实验是一门实践科学，但它是以理论为基础的，单纯的根据实验步骤得出一组数据是没有多大意义的。除了预习外，对实验的结果作一定的预测也必不可少，对实验结果的预测告诉我们实验结果应该是什么样子的。实验中，时刻注意预测结果与实验结果相比较，当两种结果有很大差别时，我们应该根据结果对实验进行有针对性和目的性的检查。因此，在实验过程中我们需要联系理论知识，用理论知识去分析得到的数据，并且要学会分析理论和实际的差异。
4.实验精神
优秀的实验精神包括很多方面，这其中实事求是，有耐性、毅力，合作意识尤其重要。正如老师所说，实验是一门实践学科，看到什么就是什么，不要根据自己的主观意向去改变它，即使是根据理论知识也不行。实验中有很多工作都很烦琐，需要我们保持耐心，静下心来，不急不躁。实验都是两个人共同完成的，这就要求我们要擅长于与别人合作，许多事情一个人的力量是难以做到很好的，但多个人的力量却能达到意想不到的结果，我们不仅要提高自己的能力，还要学会与别人合作的能力，毕竟一个人的力量有限，不可能什么都会，不可能什么都做得很好。在实验课中，我学会了与同学协同分工，根据各自的长处来分配不同的任务，这样不但可以提高效率，还可以使实验结果更加理想，很多时候我没有想到的问题别人想到了，别人没有想到的问题我想到了，这样可以互补长短，互相帮助，共同进步。
以上任何一个方面的锻炼都可以培养我们的能力，塑造我们的品格，这对于我们以后的学习和工作都有重要的意义。在今后的学习中，我会多注重理论与实践相结合，做到学以致用。学习书本上的知识只是为了让我们能运用到实际中去解决各种问题，如果学了以后不能很好的应用，那也没有意义，所以我一定要多多锻炼自己动手操作的能力，不能再像以前那样一遇到需要自己动手的事情就嫌麻烦而不愿意去做。
三．意见与建议
我们所学的专业是与通信有关的，而通信中最重要的就是对信号的处理与对系统的设计，好的通信系统可以高效率地完成对信号的传输，通信中最主要的问题就是要能在尽可能短的时间内把信号尽可能不失真地传送到目的地，因此现代通信系统中大多数都是传送的数字信号，但这并不意味着我们就可以忽略模拟信号的作用，因为我们传送出去的以及对方收到的还有很多是模拟信号，比如话音信号。本实验虽然帮助我们增加了对基本信号（正弦信号、方波信号、脉冲信号、衰减指数信号等）的认识，深入理解了信号在频域和时域中作用的联系和区别，直观的看到了滤波器对信号的滤波效果，但对于我们掌握信号与系统的概貌仍是不够的。基本每次实验都能在三小时以内完成，而教学大纲安排的是四个小时，是故希望老师在以后的教学当中可以给我们多介绍一下相关的理论和应用，让我们对所学的知识有个更加全面的认识。还有一点小遗憾，一个学期只上四次课远远不能满足我们的理论联系实际需求，所以强烈建议加课或者把教学内容安排的更充实一些！
我们现在做实验验证性的实验较多，大多是按照实验指导书上的要求，针对具体的实验步骤按部就班的进行操作，比较偏重实验结论，而忽视对实验方法的进一步研究和探索。因而。不能有效地提高创新能力，也不利于我们培养自己的思维。同时，由于教学时间、实验场地和实验设备等的限制，有些实验我们也无法完成，这样就使得实验课的目的没有完全达到，没能充分利用利用这样的机会。再者，实验室里后排的仪器普遍存在问题，实验时大量时间耗费在更换和调试仪器上，不利于实验的正常进行。所以我希望以后做实验时可以有更好的条件，维修人员定期对设备进行检修并替换问题设备，同时也希望实验多一些提高创新思维的内容。
